數控機床在進行(háng)加工過程中難(nán)免會受到各種各樣因素的影響,使得其加工精度產生一定的偏差,給生產生活帶來一些不便。怎樣提高數控機床加工精度是(shì)金粉們(men)很關心的事情。
1.數控機床加工中的精(jīng)度問題
1.1 數控機床加工中的位置誤差對加工精度的影響
位置誤差是指加工後零件的實際表麵(miàn)、軸線(xiàn)或對稱平麵之間的相互位置相對於其理(lǐ)想位(wèi)置的變動量或偏離程度,如(rú)垂直度、位置度、對稱度等。數控機床加(jiā)工中的位置誤差通常指死區誤差,產生位置誤(wù)差的原因主要在機床零件加工時由於(yú)傳動(dòng)時產生的間隙和彈性(xìng)變形導致加工誤差,以及在加工中,機床的刀頭需要克服摩擦力等(děng)因素導致產生位置誤差。在開(kāi)環係統中位置精度受到的影(yǐng)響(xiǎng)是很大的,而在閉環隨動係統中,則主要(yào)取決於位移檢測(cè)裝置的(de)精度和(hé)係統的速度放大係數,一般影響較小。
1.2 數控機床加工中由於幾何誤(wù)差導致的加工精度誤差
數控機床加工中,由於刀具和夾具在受外力(lì)和加工中產生的熱量等外界因素的影(yǐng)響下,機床的幾何精度受到影響,機床上加工的零部件產生幾何變形,從而導(dǎo)致(zhì)產生幾何誤差。據研究,數控機床產生幾何誤差的主要原因無外乎以下兩種:內(nèi)部因素和外部因素。機床產生幾何誤差的內部因素指機床本身的因素導致的幾何誤差,如機床的工作台麵的水平度、機床導軌的水平程度和直線度、機床刀具和夾具的幾何準確程度(dù)等。外部(bù)因素主要是指在外部環境和加工過(guò)程中的(de)熱變形等因素影響下產生的幾何誤差,如刀具或零部件在切削過程中,由於受熱膨脹、變形,從(cóng)而產生幾何誤差,影響了機床的加工精度和零部件的加工精度。
1.3 數控機床加工中由於機床(chuáng)定(dìng)位導致的加工精度(dù)誤(wù)差
通過長期的零部件加工的數據分析和實踐操作(zuò)看(kàn)出,機(jī)床定位對於數控(kòng)機床的加工精度有較大影響。數控機床的加工誤差,從結(jié)構上看,多由定位(wèi)精度引起,其中機床的進給係統(tǒng)是影響定位精度的主(zhǔ)要環節。數控機(jī)床(chuáng)的進給係統通常由機械傳動係統和(hé)電氣(qì)控(kòng)製(zhì)係統兩部分(fèn)組成,定位精度(dù)與結構設計中的機械傳動係統有關。在閉(bì)環係統中,數控機床通(tōng)常可以通過定位檢測裝置防止進(jìn)給(gěi)係統中的主(zhǔ)要部件產生位置偏差,如滾珠絲杠等部件。而對於開環係統,由於影(yǐng)響因素較多、情(qíng)況比較複雜,無法進行定位監控,所以對數控機床的加工精度影(yǐng)響較大。
2.提高(gāo)數控機床加工精度(dù)的對策
在數控機床的加(jiā)工過程中,其所加工的零部件的精度直接影響產品的質量,部分機械零部件(jiàn)和精密(mì)設備的零部(bù)件對加工(gōng)精度的要求非常高,提(tí)高數控機(jī)床的加工精度(dù)是解(jiě)決問題的關鍵所在。通(tōng)過廣(guǎng)泛的研究與分析得出,提高數(shù)控機床的加工精度的對策大致有以下幾種方法:
2.1 通過控製數控機床的原始誤差提高加工(gōng)精度
數控機床加工過(guò)程中,誤(wù)差本身是不可避免的,被加工零件與(yǔ)數控機(jī)床之間存在必然的誤差, 這種一定存在(zài)的誤差稱為(wéi)原始(shǐ)誤差。
因此,要提高數控(kòng)機床的加工精度,控製數控機床的原始誤差是重要對(duì)策之一。針對產生原始誤差的可能性要進行係統的分析,根(gēn)據誤差產生的原因和誤差類(lèi)型要製定相應的(de)改進措施。機械零件在加工過程中,數控機床的位置精度、幾何(hé)精度對零(líng)部件的加工(gōng)精度有重要影響(xiǎng),要通過位置控製和幾何精度(dù)控製來減少位置誤(wù)差和幾何誤差對零(líng)件的影響。同時對於加工過程中產生的變(biàn)形誤差(chà),要用風冷、水冷等方法控製加工(gōng)過程中的熱變形,減(jiǎn)少熱(rè)變形誤差帶來的加工精度影響。同時對於位置誤差,要合理選擇適合零(líng)件(jiàn)材質的刀具,避免刀具變形,同時根據被加工零件的胚料形狀選擇(zé)合理的夾具, 有必要的情況下要針對零部件的形狀尺寸專門設計夾具,避免產生位置誤差。
2.2 合理(lǐ)設計機床核心部(bù)件避免定位誤差
機床的定位精度對零部件(jiàn)的精度有重要影響,影響機床定位精度的核心部件(jiàn)如進給係統、導軌、工作台麵等的直線度、水平度等。在設計數控(kòng)機床時,要合理選擇核心部件,例如(rú)在選擇目前(qián)在機床中廣泛使用的滾珠絲杠時,應當充分考慮滾珠絲杠的精度,應當選取和安裝(zhuāng)比較成熟的滾珠絲杠技術。滾珠絲杠的支撐同樣不可忽視,滾(gǔn)珠絲杠的支撐與係統的傳動精度密切相關,滾珠絲杠(gàng)的支撐主要由軸向載荷(hé)和(hé)回轉速度決定(dìng),對數控車(chē)床的加工精度有重要影響,通常選用高精(jīng)度的固定和支撐方式。並且設(shè)計過(guò)程(chéng)中應嚴格對(duì)滾珠絲(sī)杠的承載(zǎi)能力要(yào)進行相關校(xiào)核。
而(ér)拖鏈,作(zuò)為機床外防護的一(yī)部分,現在對機床來說已經(jīng)不可或缺。由於其鏈(liàn)節結構,在跟隨刀架運動時,也會產生一定的振動,這種振動,會直接(jiē)傳遞到刀具上,最終會對加工精度(dù)造成一定的影響(xiǎng)。
因此,拖鏈的性能(néng),大大決定了(le)機床精度。易(yì)格斯的E6係列拖鏈,經過特殊設計,可以極大地降低振動和噪音,把(bǎ)拖鏈運動給機床精(jīng)度帶來的影響降低到最低。
另外,易格斯E6係列(liè)拖鏈(liàn)采用了小節(jiē)距,無孔(kǒng)銷連(lián)接方式(shì)的聚合彈簧,零磨損(sǔn),適合高速及高加(jiā)速(sù)度場合應用。速度V=1.8m/s的(de)情況下,噪音隻(zhī)有37Db(A),亦可應用於無塵(chén)室等行業(yè)。
2.3 通過實(shí)時(shí)監控技術提高數控機床的加工精度
隨著(zhe)數控技術的不斷提高,對數控機床進行(háng)加工過程全程實時監控,及時調整加工過程中的誤差環節,並對加工過程中的每一個環節的誤差數據進行(háng)采集,並反饋至(zhì)控製終端,並通過誤差數據(jù)采取相應(yīng)的誤差補償機製,進行及時(shí)的誤差(chà)補償,能夠有效提高零件的加工精度。